시설 과채류의 환경관리 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
연작장해대책 시설채소의 연작장해 원인은 ①토양병해의 발생, ②염류집적 등에 의한 생리장해, ③양분의 과부족에 의한 생리장해가 있다. 1. 시설채소의 토양병충해와 방제 (1) 주된 토양병충해 시설채소류의 토양병충해는 아주 많이 있으며 그 발생은 지역에 따라 특색이 있다. 그래서 여기서는 시설채소류를 연작한 경우에 대단히 영향이 있는 토양병해에 대해서만 기재한다. 또한 약제에 의한 방제는 약제의 등록 유무나 사용기준 등이 나라에 따라 다르므로 약제방제는 기본적인 사항만으로 하고 경종적 방제에 대해서 기술한다. ① 토마토 ② 오이 ③ 파프리카 역병 : 가지과작물(토마토, 피망, 가지, 감자)을 재배한 곳이나 그 주위에서 발생하기 쉬우므로 ④ 가지 (2) 토양소독제에 의한 방제 토양전염성 병해방제의 목적으로 열처리나 크롤픽크린에 의한 토양 훈증처리를 한다(표 1). 그러나 이러한 토양처리에서는 병원균만이 아니라 토양미생물도 사멸시킨다. 특히, 질화균이 암모니아화성균보다 크롤픽크린이나 열에 약하므로 질화작용이 억제되어 토양 중에 암모니아태질소가 축적된다. 토양의 질화작용이 정상으로 복귀하는데는 1개월 이상이 걸린다. 소독 직후에 모종를 정식하면 암모니아가스 장해를 받는다(그림 1). 증기소독 시에 온도를 너무 올리게 되면 망간산화균이 사멸해서 가용성 망간이 증가해서 망간과잉해가 발생한다. 표 1. 각종 토양병해충 방제법의 비교 (中國四國農政局生産流通部, 1998)
그림 1. 토양의 질산화성에 미치는 클로로피코린 처리의 영향 (Winfree 등, 1958) (3) 물리적·생물적 방제 ①가열에 의한 소독 그림 2에 나타낸 것과 같이 습한 상태에서 30분간 처리하는 것으로 50℃미만에서 선충류, 62℃에서 대부분의 병원사상균, 65℃에서 대부분의 병원세균이 사멸한다. 65℃미만에서 지렁이, 민달팽이, 지네 등의 토양해충이 사멸하고 60∼75℃에서 토양생식 곤충이 사멸한다. 처리시간이 길면 보다 저온에서 각각이 사멸하게 된다. 따라서 여름철 고온기의 재배 휴한기에 토양에 충분하게 관수하고 비닐 등으로 토양을 피복하여 하우스를 밀폐해서 지온을 40∼45℃로 높여 소독하는 방법이 태양열 소독이다. 효과를 높이기 위해서 볏짚을 1 t/10a, 석회질소를 100kg/10a 살포하고 10∼20cm로 경운·혼합한다. 처리기간은 1개월 정도 필요하고 고온이 장기간으로 기대될 수 있는 지역에 한하여 하는 방법이다. 태양열소독은 토마토의 근부위조병, 갈색근부병, 가지의 반신위조병, 박과의 만할병, 균핵병, 딸기의 위황병, 선충 등에 효과가 있지만, 토마토의 위조병, 토마토, 가지, 파프리카 등의 청고병에는 효과가 약하다. 또한 토양의 심층은 지온이 상승하지 않으므로 효과가 약하다(표 2). 그림 2. 유해 동식물의 사멸온도(습열 30분간) 표 2. 토양 심도를 다르게 하여 매설한 병원균의 생존율에 대한 태양열 소독 처리기간의 영향
보일러로 90℃이상의 열수를 만들어 토양에 살포해서 소독하는 방법이 열수 토양소독이다. 살수에는 50cm간격으로 설치한 튜브를 이용하는 방법과 견인장치를 부착한 살수기를 이용하는 방법이 있으며, 모두 이동 가능한 보일러에서 내열 호스로 연결한다. 처리전의 토양은 심경해서 건조시켜 놓고 열수가 토양심층까지 침투하기 쉽도록 한다. 살수량은 살수 튜브 이용에서는 150∼200ℓ/㎡, 살수기 이용에서는 300ℓ/㎡이며, 연속 살수에 필요한 기간은 각각 3일간과 4일간이다. 처리효과를 높이기 위해 처리후 2∼3일간은 폴리필름 등으로 피복한다. 토마토의 위조병, 갈색근부병, 고구마 뿌리혹선충, 박과류의 흑점근부병에 방제효과가 높다. 또한 잡초억제효과도 있다(표 3). 그러나, 청고병이나 바이러스에는 지표하 수cm까지는 사멸온도에 달하지만, 토층심층까지는 고온에 도달하지 않아 소독효과가 약하다. 또한 보일러의 비용, 연료비(200ℓ/㎡의 열수를 얻기 위해서는 10a당 등유 2㎘가 필요) 등 비용이 소요되는 것이 결점이다. 표 3. 생물검정에 의한 열수 토양처리의 각종 식물 병원균 오염 포장에 있어서 방제효과 (北 등, 1999)
(주) 발병도 : 발병지수(0-건전, 1-배축·뿌리에 작은 병반이 확인됨, 2-배축·뿌리전체에 병반이 확인됨
②토양의 환원화에 의한 소독 토양병원균의 대다수는 생존을 위해 산소를 필요로 한다. 따라서 토양을 산소부족 상태, 즉 환원상태로 유지하면 병원균의 대다수는 사멸한다. 환원상태로 하기 위해서는 토양이 담수상태에 가까울 정도로 충분히 관수하여 분해하기 쉬운 유기물을 다량으로 시용하여 병원균이 활동하기 쉬운 온도를 유지하면 병원균이 스스로 유기물을 분해해 가는 과정에서 산소를 소비하여 토양을 환원화한다. 환원화하기 쉬운 유기자재로서 밀기울이나 쌀겨를 1 t/10a 살포하여 심층까지 경운·혼합한다. 관수 파이프를 설치하여 비닐로 피복한다. 그 후, 포장용수량이상의 수분을 유지하기 위하여 100∼150mm정도 관수해 시설을 닫아두어 지온을 30℃이상에서 약 20일간 유지한다. 태양열 소독에 비하면 고지온을 필요로 하지 않으므로 추운지역에서도 실시가능하며 처리기간이 짧아도 된다. 또한 비교적 토양심층까지 방제효과가 얻어진다(표 4). 표 4. 토마토 근부위조병균에 대한 토양환원화 소독과 태양열 소독의 효과(久保, 2000)
2. 염류집적에 의한 생리장해 시설재배는 강우가 없으므로 염류가 집적하지만 염류용탈형의 노지 밭에서도 염류집적이 나타난다. 칼륨자재, 인산질자재 등 토양개량재나 가축분의 전용, 터널재배, 멀칭재배의 보급에 따라 염류농도가 높아지는 경향이 있다. 염류농도가 높아지면 작물의 흡수능이 저하하기도 하고 각종 장해가 발생한다(그림 3). 특히, 암모니아태질소의 과잉 시용은 질산화성균의 활동을 저해하고 암모니아가스나 아질산가스 해의 발생으로 연결된다(그림 4, 5). 그림 3. 토양의 고 염류농도에 의한 장해의 발생 모식도 (宇田川, 2000) 그림 4. 암모니아태질소의 질화에 미치는 암모니아태질소 농도의 영향 (주) 환류법에 의하여 그림과 같이 4단계의 암모니아태질소 농도의 환류액을 토양컬럼에 흘려, 환류액의 아질산태질소 및 질산태질소를 경시적으로 정량했다. 그림 5. 암모니아가스·아질산가스 발생의 원리(高橋 등) 토마토의 적정 염류농도는 시비후에 0.5∼1.0dS/m전후이나 토양의 종류에 따라서도 다르며 부식함량이 적은(염기치환용량이 낮은)사질토에서는 낮고, 부식함량이 많은 식양토에서는 높다. 오이는 토마토에 비해서 염류농도에 대한 내성이 낮으며 고추는 높다(표 5). 표 5. 과채류에 생육저해 또는 고사를 일으키는 토양염류 농도의 하한치(dS/m) (橋田, 1966)
주) 표 중의 숫자는 토양침출액의 EC(1:2)이다. 그림 6. 오이「Pepinex」의 초장, 건물중, 엽면적에 미치는 관수의 염화나트륨 농도의 영향 시설과채류 중에 가장 염류농도에 약한 오이에서는 관수에 염화나트륨(식염)을 가해서 염류농도(전기전도도·EC값)를 높인 시험에 의하면 초장, 건중량, 엽면적이 염류농도의 상승과 함께 직선적으로 감소하고(그림 6), 수량은 EC1.2dS/m이상의 염류농도에서 1dS/m당 16∼17%씩 직선적으로 감소한다(그림 7). 그림 7. 오이「Pepinex」의 수량에 미치는 관수의 염화나트륨 농도의 영향 (Chartzoulakis, 1992) 3. 과잉양분이나 특정 양분간의 밸런스 불균형에 의한 생리장해 그림 8. 요소의 상호작용 (Truog, 1948) 개개의 양분은 다른 양분에 비해서 상대적으로 높은 농도라면 작물에 흡수되기 쉽다. 한편, 개개의 양분사이에는 흡수를 서로 촉진시키는 상승효과는 거의 보이지 않고, 다른 양분의 흡수를 억제하는 길항작용이 크다(그림 8). 그래서 특정 양분이 토양 중에 고농도로 존재하면 그 양분과 길항작용이 있는 양분의 흡수는 극단적으로 억제된다. 따라서 토양에는 작물의 생육에 필요한 양분이 밸런스를 잘 맞추고 있는 것이 중요하다. 표 6. 딸기의 요소 결핍증 발현 타임테이블(宇田川, 2001)
주) 증상이나 발현시기는 품종, 생육단계, 당라의 유무, 재배방법에서 다르게 된다 또한 양분의 흡수에는 토양수분이 중요한 역할을 담당하고 지온도 흡수에는 선택적으로 작용한다. 게다가 양분은 광합성산물과 동화하기도 하여 식물체를 구성해 가는 성분으로 되기 때문에 광합성에 영향을 미치는 광, 기온, 탄산가스 등 지상부 환경과도 밀접한 관계가 있다. 또한 결핍증이라고 하는 원인은 그 양분이 흡수되지 않는 것이 원인이지만 토양 중에 그 양분이 적어서 흡수량이 저하하는 것은 드문 것이며 대부분은 길항성분의 존재에 의하여 토양 중에는 충분하게 있지만 작물의 뿌리가 흡수할 수 없는 것이 원인이다. 결핍증의 발현은 질소결핍과 같이 결핍의 원인이 주어진 다음 수일 후에 나타나는 것은 드물며, 수개월 후에 발현하는 결핍증도 있다(표 6). 증상을 확인한 다음에는 대책을 강구하더라도 증상을 회복시키는 것이 곤란한 경우가 많다.(1) 질소 과잉 토마토 : 이상경 증상 : 절간이 짧아져 상부의 줄기에 5∼30mm의 세로의 긴홈(條溝)→열개(裂開)→줄기의 단면에 네크로시스→왜화→착과불량. 2∼3화방부근에 많음. 억제재배 등 고온기의 작형에 많이 발생 원인 : 육묘시에 고온·건조·다비로 붕소의 흡수억제가 생겨 붕소결핍, 게다가 정식후 질소의 과잉흡수로 생육이 왕성해져→수부유세포의 괴사→제3,4화방부근의 주경의 절간이 짧아져, 긴홈(條溝)이 보이고, 홈이 세로로 갈라진다. 대책 : 품종선정, 질소농도, 성숙묘, 저단화방의 낙화방지 토마토 : 줄썩음과 증상 : 내부백변형(흰줄) : 과피나 격벽의 중륵부의 조직이 줄이 들어 있는 모양으로 되며 과면이 딱딱하고 광택이 있다. 원인 : 백조(흰줄) ; 질산태질소 고농도하에서 TMV저항성 인자를 가지지 않은 품종에 발생 대책 : TMV저항성 품종을 선택. 질소의 저농도 관리. 칼륨 농도. 조식(粗植)·적엽에 의한 채광제의 증대. 적온관리 그림 9. 토마토의 줄썩음과의 유발요인의 조합과 줄썩음과의 발생 (兵庫農試센터, 森) (2) 칼슘 결핍 토마토·파프리카 : 배꼽썩음증 증상 : 어린 과일일 때 칼슘이 부족하면 과정부에 해당하는 꽃떨어진곳이 수침상으로 되고, 더욱 검게 변한다. 원인 : 토마토 과실에 칼슘이 결핍하게 되는 원인은 칼슘의 흡수가 억제 되는 경우, 충분히 흡수되더라도 과실로 전류되지 않는 경우, 충분히 전류되더라도 생장이 빨라 필요한 칼슘이 부족한 경우 등이 있다(그림 10). 잎 등의 증산작용이 활발한 기관에서는 고습도에 의해서 증산류가 저하하여, 칼슘 결핍이 발생하기 쉽지만 과실은 증산작용이 일어나지 않기 때문에 고습도에 오히려 잎으로 전류하지 않는 분, 과실에 칼슘이 전류되어 배꼽썩음증의 발생이 적어지는 경우가 있다. 그림 10. 배꼽썩음증 발생원인의 모식도 (宇田川, 2000) 대책 : ⓐ칼슘의 공급과 흡수가 확실하게 이루어지도록 한다. 칼슘의 적정시용, 질소의 다비를 피한다. 지온의 저하. 암모니아태질소의 비시용(표 7). 토양수분의 적정관리 표 7. 질산태 질소와 암모니아태 질소의 비율에 따른 토마토「프롤라델」과실의 생육과 배꼽썩음과
오이 : 바가지잎 딸기·토마토 : 팁번 증상 : 신엽의 잎가(엽연)가 괴사하여 잎이 정상적으로 전개할 수 없기 때문에 기형의 잎이 된다. (3) 칼슘 과잉 토마토 : 은분과 높은 지하수위, 높은 토양수분, 강한 초세는 공동과가 발생하기 쉽고, 배꼽썩음과가 발생하지 않는 포장에서 많이 발생. 칼슘 과잉흡수→과피 세포내에 수산칼슘이 집적→골드·스펙 (4) 마그네슘 결핍 토마토 증상 : 하위에서 중위의 성엽(成葉) 엽맥간의 황화→갈변→만곡→고사 오이 증상 : 과실비대가 왕성한 과방(과)의 주위 잎, 중위∼상위 잎의 엽연부에서 황화, 엽맥을 남기고 잎 전체가 황화해서 그물코 상태가 되는 경우와 엽연부에 녹색을 남기고 엽맥간이 황백화(그린링 증)하는 경우가 있다.→백화→고사 (5) 아연 결핍 박과 : 황화엽 증상 : 중위엽의 엽맥간의 황화→엽연도 황화·갈변→엽연의 고사, 잎의 경화·만곡 (6) 철 결핍 토마토 : 신엽황화증 증상 : 성장기의 신엽이 엽맥을 남기고 그물코상태로 클로로시스(chlorosis)→백화 원인 : 망간 과잉에 의한 철결핍. 인산과잉흡수에 의한 철결핍. 아연에 의한 철결핍. 아질산에 의한 철결핍. 착색 부담이 큰 상태에서 양분농도의 급격한 변화, 흐리고 비오는 날씨가 계속된 후의 맑은날 등 환경에 현저한 변화가 있었을 경우에 발생. 생육이 왕성하고 이상경이 발생한 그루, 제 1 형 F1품종에 다발. 대책 : 토양중의 망간농도, 황산제1철암모니움, 황산제1철, 킬레이트철의 엽면살포. 품종선정.
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